矩阵向量中两两间欧式距离计算[通俗易懂]

矩阵向量中两两间欧式距离计算[通俗易懂]目标:希望通过的矩阵运算就能得出矩阵向量中两两之间的欧式距离欧氏距离公式:一般而言,我们常见的欧式距离计算公式如下:a,b对应的是两组不同的向量dist(a,b)=(a1−b1)2+(a2−b2)2+⋅⋅⋅(an−bn)2dist(a,b)=\sqrt{(a_1-b_1)^{2}+(a_2-b_2)^{2}+···(a_n-b_n)^{2}}dist(a,b)=(a1​−b1​)2…

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

目标:希望通过的矩阵运算就能得出矩阵向量中两两之间的欧式距离

欧氏距离公式:

  • 一般而言,我们常见的欧式距离计算公式如下:

    • a,b 对应的是两组不同的向量
    • d i s t ( a , b ) = ( a 1 − b 1 ) 2 + ( a 2 − b 2 ) 2 + ⋅ ⋅ ⋅ ( a n − b n ) 2 dist(a,b)=\sqrt{(a_1-b_1)^{2}+(a_2-b_2)^{2}+···(a_n-b_n)^{2}} dist(a,b)=(a1​−b1​)2+(a2​−b2​)2+⋅⋅⋅(an​−bn​)2
      ​
  • 事实上对于上面的公式如果我们通过向量的角度来考虑,就会变成是下列形式:

    • a,b 对应的是两组不同的向量
    • d i s t ( a , b ) = d o t ( a , a ) − 2 ∗ d o t ( a , b ) + d o t ( b , b ) dist(a,b) = \sqrt{dot(a,a)-2*dot(a,b)+dot(b,b)} dist(a,b)=dot(a,a)−2∗dot(a,b)+dot(b,b)
      ​

假设有下列矩阵 A A A:

  • A = [ a 1 a 2 a 3 b 1 b 2 b 3 ] {A}= \left[{\begin{array}{}{a{_1}}&{a{_2}}&{a{_3}}\\{b{_1}}&{b{_2}}&{b{_3}}\end{array}}\right] A=[a1​b1​​a2​b2​​a3​b3​​]

  • 为了凑出上面的公式:

    • 先计算出 d o t ( A , A ) dot(A,A) dot(A,A) -> A A T {AA^T} AAT,

      • A ‾ = [ a 1 a 2 a 3 b 1 b 2 b 3 ] [ a 1 b 1 a 2 b 2 a 3 b 3 ] = [ ( a 1 ) 2 + ( a 1 ) 2 + ( a 1 ) 2 ( a 1 ) ( b 1 ) + ( a 2 ) ( b 2 ) + ( a 3 ) ( b 3 ) ( a 1 ) ( b 1 ) + ( a 2 ) ( b 2 ) + ( a 3 ) ( b 3 ) ( b 1 ) 2 + ( b 2 ) 2 + ( b 3 ) 2 ] \overline{A} = \left[{\begin{array}{}{a{_1}}&{a{_2}}&{a{_3}}\\{b{_1}}&{b{_2}}&{b{_3}}\end{array}}\right] \left[{\begin{array}{}{a{_1}}&{b{_1}} \\ {a{_2}}&{b{_2}} \\ {a{_3}}&{b{_3}} \end{array}}\right] = \left[{\begin{array}{}{(a{_1})^2+(a{_1})^2+(a{_1})^2}&{(a{_1})(b{_1})+(a{_2})(b{_2})+(a{_3})(b{_3})} \\{(a{_1})(b{_1})+(a{_2})(b{_2})+(a{_3})(b{_3})} & {(b{_1})^2+(b{_2})^2+(b{_3})^2} \end{array}}\right] A=[a1​b1​​a2​b2​​a3​b3​​]⎣⎡​a1​a2​a3​​b1​b2​b3​​⎦⎤​=[(a1​)2+(a1​)2+(a1​)2(a1​)(b1​)+(a2​)(b2​)+(a3​)(b3​)​(a1​)(b1​)+(a2​)(b2​)+(a3​)(b3​)(b1​)2+(b2​)2+(b3​)2​]
    • 取 A ‾ \overline{A} A对角线:

      • A ‾ . d i a g ( ) \overline{A}.diag() A.diag() = [ ( a 1 ) 2 + ( a 2 ) 2 + ( a 3 ) 2 ( b 1 ) 2 + ( b 2 ) 2 + ( b 3 ) 2 ] \left[{\begin{array}{}{(a{_1})^2+(a{_2})^2+(a{_3})^2} & {(b{_1})^2+(b{_2})^2+(b{_3})^2}\end{array}}\right] [(a1​)2+(a2​)2+(a3​)2​(b1​)2+(b2​)2+(b3​)2​]
    • 对对角线矩阵进行一些变换

      • A ‾ 1 \overline{A}{_1} A1​ = [ ( a 1 ) 2 + ( a 2 ) 2 + ( a 3 ) 2 ( b 1 ) 2 + ( b 2 ) 2 + ( b 3 ) 2 ] T \left[{\begin{array}{}{(a{_1})^2+(a{_2})^2+(a{_3})^2} & {(b{_1})^2+(b{_2})^2+(b{_3})^2}\end{array}}\right]^T [(a1​)2+(a2​)2+(a3​)2​(b1​)2+(b2​)2+(b3​)2​]T [ 1 1 ] \left[{\begin{array}{}1 & 1\end{array}}\right] [1​1​]
      • = [ ( a 1 ) 2 + ( a 2 ) 2 + ( a 3 ) 2 ( a 1 ) 2 + ( a 2 ) 2 + ( a 3 ) 2 ( b 1 ) 2 + ( b 2 ) 2 + ( b 3 ) 2 ( b 1 ) 2 + ( b 2 ) 2 + ( b 3 ) 2 ] \left[{\begin{array}{}{(a{_1})^2+(a{_2})^2+(a{_3})^2} & {(a{_1})^2+(a{_2})^2+(a{_3})^2} \\ {(b{_1})^2+(b{_2})^2+(b{_3})^2} & {(b{_1})^2+(b{_2})^2+(b{_3})^2} \end{array}}\right] [(a1​)2+(a2​)2+(a3​)2(b1​)2+(b2​)2+(b3​)2​(a1​)2+(a2​)2+(a3​)2(b1​)2+(b2​)2+(b3​)2​]
      • A ‾ 2 \overline{A}{_2} A2​ = [ 1 1 ] T \left[{\begin{array}{}1 & 1\end{array}}\right]^T [1​1​]T [ ( a 1 ) 2 + ( a 2 ) 2 + ( a 3 ) 2 ( b 1 ) 2 + ( b 2 ) 2 + ( b 3 ) 2 ] \left[{\begin{array}{}{(a{_1})^2+(a{_2})^2+(a{_3})^2} & {(b{_1})^2+(b{_2})^2+(b{_3})^2}\end{array}}\right] [(a1​)2+(a2​)2+(a3​)2​(b1​)2+(b2​)2+(b3​)2​]
      • = [ ( a 1 ) 2 + ( a 2 ) 2 + ( a 3 ) 2 ( b 1 ) 2 + ( b 2 ) 2 + ( b 3 ) 2 ( a 1 ) 2 + ( a 2 ) 2 + ( a 3 ) 2 ( b 1 ) 2 + ( b 2 ) 2 + ( b 3 ) 2 ] \left[{\begin{array}{}{(a{_1})^2+(a{_2})^2+(a{_3})^2} & {(b{_1})^2+(b{_2})^2+(b{_3})^2} \\ {(a{_1})^2+(a{_2})^2+(a{_3})^2} & {(b{_1})^2+(b{_2})^2+(b{_3})^2} \end{array}}\right] [(a1​)2+(a2​)2+(a3​)2(a1​)2+(a2​)2+(a3​)2​(b1​)2+(b2​)2+(b3​)2(b1​)2+(b2​)2+(b3​)2​]
    • 经过了上面的处理,我们就可以得出上述的公式了

      • d i s t ( A ) = A ‾ 1 + A ‾ 2 − 2 A ‾ dist(A) = {\overline{A}{_1}} + {\overline{A}{_2}} – {\overline{2A}} dist(A)=A1​+A2​−2A
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/150907.html原文链接:https://javaforall.net

赞 (0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • 自监督学习(Self-supervised Learning)

    自监督学习(Self-supervised Learning)自监督学习(Self-supervisedlearning)是这两年比较热门的一个研究领域,它旨在对于无标签数据,通过设计辅助任务(Proxytasks)来挖掘数据自身的表征特性作为监督信息,来提升模型的特征提取能力

    2022年9月14日
  • 搭建IntelliJ IDEA激活服务器(在线激活)「建议收藏」

    搭建IntelliJ IDEA激活服务器(在线激活),https://javaforall.net/100143.html。详细ieda激活码不妨到全栈程序员必看教程网一起来了解一下吧!

    2022年3月14日
  • idea2021.4.13 mac版本激活码【在线破解激活】「建议收藏」

    idea2021.4.13 mac版本激活码【在线破解激活】,https://javaforall.net/100143.html。详细ieda激活码不妨到全栈程序员必看教程网一起来了解一下吧!

    2022年3月17日
  • JAVA对象、数组转JSON[通俗易懂]

    JAVA对象、数组转JSON[通俗易懂]1.需要库:commons-beanutils-1.7.0.jarcommons-collections-3.1.jarcommons-lang-2.1.jarcommons-logging-1.1.3.jarezmorph-1.0.2.jarjson-lib-2.4-jdk15.jar2.转换方法:  //对象转json sqlModelmodel…

    2022年6月21日
  • 【Unity】入门级Unity安装教程

    【Unity】入门级Unity安装教程【Unity】入门级Unity安装教程这是一篇面向对unity感兴趣,想要学习unity,但是还处于入门阶段的小伙伴的超详细unity安装教程。因为是面向入门的小伙伴,所以文章写的有点长,还配有许多图片,这样才能更详细的介绍安装流程。但是不必担心太长看起来太费劲,各位只要照着教程一步步来就可以了。跟着这章博文走,最终你的电脑一定能张开双臂,成功拥抱unity。那么,现在进入正题吧!1.进入官网unity的官网链接:unity.cn看清楚咯,是unity.cn不是.com什么的。官网界面如下然后一

    2022年6月27日
  • redis数据库端口号_redis对接mysql

    redis数据库端口号_redis对接mysql关系型数据库一:Oracle驱动:oracle.jdbc.driver.OracleDriverURL:jdbc:oracle:thin:@:dbname注:machine_name:数据库所在的机器的名称,如果是本机则是127.0.0.1或者是localhost,如果是远程连接,则是远程的IP地址;port:端口号,默认是1521二:SQLServer驱动:com.microsoft.jdb…

    2022年9月18日

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号